TY - JOUR

T1 - ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ДОМЕННОЙ ПЕЧИ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА СХЕМЫ ТЕПЛООБМЕНА

AU - Спирин, Николай Александрович

AU - Онорин, О. П.

AU - Истомин, Александр Сергеевич

AU - Гурин, Иван Александрович

PY - 2020

Y1 - 2020

N2 - Доменная печь является сложным металлургическим агрегатом, который отличается существенной инерционностью и запаздыванием развития процессов тепло- и массообмена. Поэтому важным вопросом при решении комплекса технологических задач по управлению доменной плавкой является исследование переходных процессов на основе современных представлений о закономерностях теплообмена. При исследовании и оценке теплового состояния доменной печи как объекта управления ее целесообразно делить на две тепловые зоны - верхнюю и нижнюю. Граница раздела между зонами располагается в верхней части области смешанного восстановления, между уровнем начала газификации углерода кокса и горизонтом, ниже которого оксиды железа восстанавливаются прямым путем. Показано, что верхняя и нижняя тепловые зоны имеют принципиальные различия в условиях теплообмена и взаимосвязаны между собой через показатель степени прямого восстановления железа. Исследованы переходные процессы изменения содержания кремния в чугуне при изменении рудной нагрузки, расхода природного газа, температуры и влажности дутья, содержания кислорода в дутье и основности шлака. Показано, что колебательный переходный процесс в доменной печи наблюдается в том случае, если после нанесения возмущения оно будет оказывать противоположное влияние на тепловое состояние нижней и верхней ступеней теплообмена. Наиболее предсказуемыми входными параметрами, влияющими на концентрацию кремния в чугуне, являются рудная нагрузка, влажность дутья и основность шлака. Изменение концентрации кислорода в дутье и расхода природного газа имеет знакопеременный характер влияния на тепловой режим нижней части печи. При этом характеристики переходных процессов доменных печей по различным каналам воздействия изменяются и существенно зависят от свойств проплавляемого сырья, конструктивных и режимных параметров работы печей.

AB - Доменная печь является сложным металлургическим агрегатом, который отличается существенной инерционностью и запаздыванием развития процессов тепло- и массообмена. Поэтому важным вопросом при решении комплекса технологических задач по управлению доменной плавкой является исследование переходных процессов на основе современных представлений о закономерностях теплообмена. При исследовании и оценке теплового состояния доменной печи как объекта управления ее целесообразно делить на две тепловые зоны - верхнюю и нижнюю. Граница раздела между зонами располагается в верхней части области смешанного восстановления, между уровнем начала газификации углерода кокса и горизонтом, ниже которого оксиды железа восстанавливаются прямым путем. Показано, что верхняя и нижняя тепловые зоны имеют принципиальные различия в условиях теплообмена и взаимосвязаны между собой через показатель степени прямого восстановления железа. Исследованы переходные процессы изменения содержания кремния в чугуне при изменении рудной нагрузки, расхода природного газа, температуры и влажности дутья, содержания кислорода в дутье и основности шлака. Показано, что колебательный переходный процесс в доменной печи наблюдается в том случае, если после нанесения возмущения оно будет оказывать противоположное влияние на тепловое состояние нижней и верхней ступеней теплообмена. Наиболее предсказуемыми входными параметрами, влияющими на концентрацию кремния в чугуне, являются рудная нагрузка, влажность дутья и основность шлака. Изменение концентрации кислорода в дутье и расхода природного газа имеет знакопеременный характер влияния на тепловой режим нижней части печи. При этом характеристики переходных процессов доменных печей по различным каналам воздействия изменяются и существенно зависят от свойств проплавляемого сырья, конструктивных и режимных параметров работы печей.

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=42577851

U2 - 10.32339/0135-5910-2020-2-132-138

DO - 10.32339/0135-5910-2020-2-132-138

M3 - Статья

VL - 76

SP - 132

EP - 139

JO - Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации

JF - Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации

SN - 0135-5910

IS - 2

ER -